预对准装置及硅片预对准方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种预对准装置，将交接承载单元设置在空心承载盘的空心区中，将带动交接承载单元运动的垂向运动单元和水平位置补偿单元设置在旋转运动单元内部，可使得交接承载单元在所述空心区中上下穿梭和水平移动，由此，在增大空心承载盘的承载区面积的同时，可避免设备尺寸增大；所述空心承载盘上的吸盘、吸附孔以及用于支撑硅片的凸起结构，可以使其承载的硅片吸附平整，由此可解决超薄硅片预对准时易碎的问题，并提高超薄硅片的预对准精度。本发明专利技术还提供一种硅片预对准方法，采用本发明专利技术的预对准装置，来实现硅片的预对准。本发明专利技术还提供一种曝光设备、光刻系统、硅片加工系统及方法，采用本发明专利技术的预对准装置和预对准方法实现。

Pre alignment device and wafer pre alignment method

【技术实现步骤摘要】
预对准装置及硅片预对准方法
本专利技术涉及半导体制造
，特别涉及一种预对准装置及硅片预对准方法。
技术介绍
在半导体行业，需要处理的硅片类型越来越多，如标准片、翘曲片、超薄片等。其中标准片和翘曲片处理方法研究较多，但是超薄片由于其在吸附和传输时受硅片本身强度的影响，导致硅片容易破碎，另外，由于硅片厚度减薄，硅片的刚度减弱，硅片边缘会下塌，因此会导致硅片在例如光刻机等机台上的预对准和边缘曝光时产生离焦现象，最终影响硅片预对准的精度以及边缘曝光精度和效果。也正是由于上述原因，兼容处理超薄片的现有的预对准装置较少。此外，现有的预对准装置，其用于吸附硅片并带动硅片旋转的旋转承载盘(P-CHUCK)通常是，或与用于硅片对心的硅片交接机械手并列设置在同一底板上，或者是被环绕在呈C形结构的硅片交接机械手中。随着硅片厚度减薄，现有的预对准装置通过加大旋转承载盘的承载面来减少硅片边缘下塌，但是这会同时加大硅片交接机械手的占用面积，使得设备尺寸变大，不利于安置。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于提供一种预对准装置及硅片预对准方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预对准装置，其特征在于，包括：预对准光机单元、水平位置补偿单元、垂向运动单元、交接承载单元、旋转运动单元以及旋转承载单元，其中，/n所述交接承载单元用于在所述垂向运动单元的升降作用下与所述旋转承载单元之间交接硅片，所述水平位置补偿单元用于水平移动所述交接承载单元，以实现硅片偏心量的补偿；/n所述旋转运动单元和所述旋转承载单元自下而上设置，所述旋转运动单元用于带动所述旋转承载单元旋转，以实现硅片旋转和角度偏差补偿；所述旋转承载单元包括用于承载所述硅片的空心承载盘以及用于吸附所述硅片的吸附组件，所述空心承载盘设置在所述旋转运动单元上并在所述旋转运动单元带动下旋转，所述空心承载盘具有用于承载...

【技术特征摘要】
1.一种预对准装置，其特征在于，包括：预对准光机单元、水平位置补偿单元、垂向运动单元、交接承载单元、旋转运动单元以及旋转承载单元，其中，
所述交接承载单元用于在所述垂向运动单元的升降作用下与所述旋转承载单元之间交接硅片，所述水平位置补偿单元用于水平移动所述交接承载单元，以实现硅片偏心量的补偿；
所述旋转运动单元和所述旋转承载单元自下而上设置，所述旋转运动单元用于带动所述旋转承载单元旋转，以实现硅片旋转和角度偏差补偿；所述旋转承载单元包括用于承载所述硅片的空心承载盘以及用于吸附所述硅片的吸附组件，所述空心承载盘设置在所述旋转运动单元上并在所述旋转运动单元带动下旋转，所述空心承载盘具有用于承载所述硅片的承载区以及用于安置所述交接承载单元的空心区，所述交接承载单元在所述垂向运动单元的升降作用下在所述空心区中穿梭，所述吸附组件包括吸盘和吸附孔，所述吸盘设置在所述承载区上，所述吸附孔至少设置在所述吸盘所围的承载区中，并与所述吸盘连通；
所述预对准光机单元设置在所述空心承载盘的上方和/或下方，用于探测所述旋转承载单元承载的硅片的边缘信息。


2.如权利要求1所述的预对准装置，其特征在于，所述空心承载盘上设有多个对应不同尺寸硅片的承载区，每个所述承载区上均设有相应的吸盘，每个所述吸盘所围的承载区内均设有多个吸附孔。


3.如权利要求1或2所述的预对准装置，其特征在于，所述空心承载盘在所述吸盘所围的承载区内和/或所述吸盘所围的承载区外侧的区域上设有若干用于支撑硅片的凸起结构。


4.如权利要求3所述的预对准装置，其特征在于，所述若干凸起结构呈同心环分布。


5.如权利要求1所述的预对准装置，其特征在于，所述预对准光机单元包括第一光源、相机、第一镜头、水平运动轴架以及光机支架，所述第一光源、相机、第一镜头组装在所述光机支架上且位于所述空心承载盘的上方，所述水平运动轴架能够带动所述光机支架相对所述空心承载盘水平移动，用于调整所述第一镜头与所述旋转承载单元承载的硅片的边缘的相对位置。


6.如权利要求5所述的预对准装置，其特征在于，所述预对准光机单元还包括设置在所述空心承载盘上且位于所述吸盘外侧的反光镜，所述第一光源发出的光能经所述第一镜头入射到所述反光镜上，所述反光镜反射的光经所述第一镜头入射到所述相机上。


7.如权利要求5所述的预对准装置，其特征在于，所述预对准光机单元还包括第二光源及第二镜头，所述第二光源及第二镜头组装在所述光机支架上且位于所述空心承载盘的下方，所述第二光源发出的光经所述第二镜头入射到所述空心承载盘，并透射到所述第一镜头进而入射到所述相机上。


8.如权利要求7所述的预对准装置，其特征在于，所述空心承载盘上且位于所述吸盘外侧的区域可透光，所述透光区域镀有可反射所述第一光源和透射所述第二光源的膜层。。


9.如权利要求1所述的预对准装置，其特征在于，所述水平位置补偿单元、垂向运动单元、交接承载单元自下而上依次连接设置，所述垂向运动单元包括升降轴、刹车定子和刹车动子；所述刹车定子固定安装；所述升降轴的一端为固定端，固定在所述水平位置补偿单元上，所述升降轴的另一端为升降端，相对所述固定端升降以带动所述交接承载单元升降；所述刹车动子设置在所述升降轴的升降端上。


10.如权利要求1所述的预对准装置，其特征在于，还包括计算控制单元，所述计算控制单元分别与预对准光机单元、水平位置补偿单元、垂向运动单元、交接承载单元、旋转运动单元以及旋转承载单元电连接，用于控制所述水平运动轴架的运动，接收所述预对准光机单元探测到的所述边缘信息，并根据所述边缘信息来计算出所述旋转承载单元承载的硅片的偏心量和缺口方向，以及根据所述计算的结果控制和调整所述水平位置补偿单元、垂向运动单元、交接承载单元、旋转运动单元以及旋转承载单元的工作，以实现所述硅片的定心和定向。


11.如权利要求2所述的预对准装置，其特征在于，所述空心承载盘设有8寸承载区和12寸承载区，所述8寸承载区和12寸承载区按同心圆分布，所述8寸承载区用于承载8寸的硅片，所述12寸承载区用于承载12寸的硅片。


12.如权利要求1所述的预对准装置，其特征在于，所述旋转运动单元包括固定支架和安装在所述固定支架上的旋转气路机构，所述旋转气路机构包括进气口和出气口，还包括
气路固定部，与所述固定支架固定连接，所述气路固定部设置有至少一个所述进气口；
气路旋转部，相对所述气路固定部旋转，所述气路旋转部上开设有至少一个所述出气口，所述进气口和所述出气口通过气道连通；
所述空心承载盘设置在所述气路旋转部上，所述出气口与所述空心承载盘上的吸附孔连通。


13.根据权利要求12所述的预对准装置，其特征在于，所述气路旋转部套设在所述气路固定部外，所述气路固定部为带有容纳腔的筒状结构，所述水平位置补偿单元和所述垂向运动单元设置在所述筒状结构内，所述气路固定部的内侧壁上设置所述进气口，与所述进气口连接的气管接口及气管位于所述容纳腔内。


14.根据权利要求12所述的预对准装置，其特征在于，所述气路固定部套设在所述气路旋转部外，所述气路旋转部为带有容纳腔的筒状结构，所述水平位置补偿单元和所述垂向运动单元设置在所述筒状结构内，所述气路固定部的外侧壁上...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，付红艳，宋海军，黄栋梁，
申请(专利权)人：上海微电子装备集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31